J. Physique Lett. 45, 121-126 (1984)
DOI: 10.1051/jphyslet:01984004503012100

Observation of scaling in semi-dilute theta solutions using dynamic light scattering

A.-M. Hecht, H.B. Bohidar et E. Geissler

Laboratoire de Spectrométrie Physique, Université de Grenoble I, B.P. 68, 38402 St Martin d'Hères Cedex, France

Abstract
We present preliminary measurements of the collective diffusion coefficient D of high molecular weight polystyrene in semi-dilute solution with cyclohexane at the theta temperature, using dynamic light scattering. The concentrations c used were all well in excess of the critical entanglement concentration. For small scattering angles, D ∝ c0.94±0.08. For large angles, D gives the shear (plateau) modulus of the solution. The results provide strong support for a recent theory of theta solutions due to F. Brochard.

Résumé
Nous présentons des mesures préliminaires du coefficient de diffusion collectif D dans des solutions semi-diluées de polystyrène dans du cyclohexane à 35°C par diffusion quasi élastique de lumière. Les concentrations c sont supérieures à la concentration critique d'enchevêtrement. Aux petits angles de diffusion, D ∝ c0,94 ± 0,08 ; aux grands angles, D donne le module de cisaillement de la solution. Les résultats étayent une théorie récente des solutions theta due à F. Brochard.

PACS
6125H - Structure of macromolecular and polymer solutions solubility, swelling, etc.: polymer melts.
6210 - Mechanical properties of liquids.
6610C - Diffusion and thermal diffusion in liquids.
7835 - Brillouin and Rayleigh scattering: other light scattering condensed matter.

Key words
diffusion in liquids -- light scattering -- polymer solutions -- shear modulus -- semidilute theta solution -- shear modulus -- plateau modulus -- scaling -- collective diffusion coefficient -- high molecular weight polystyrene -- cyclohexane -- dynamic light scattering -- theta solutions